PVC氯化原位接枝丙烯酸共聚物及离聚体的合成、表征和性能

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氯化原位接枝是制备氯化接枝共聚物的一种新方法。该方法以氯气热分解产生的自由基为引发剂,聚合物在进行氯化反应的同时,还可与体系中的单体发生接枝共聚反应,从而引入不同的接枝侧链或将聚合物官能化。其结果赋予接枝共聚物不同的特性,如亲水性、亲油性、增塑性、反应性、相容性、加工性等。 本文通过氯化原位接枝反应对PVC进行改性。PVC在被氯化的同时与体系中的丙烯酸单体(AA)发生接枝共聚反应,使PVC氯化后的产物(CPVC)羧基官能化,其产物氯化聚氯乙烯接枝丙烯酸记作CPVC-cg-AA。采用FT-IR和GPC对分离提纯后的接枝产物进行表征,FT-IR谱图中1771.61cm-1和1723.92cm-1处出现的羰基(C=O)吸收峰以及GPC谱图中接枝共聚物的分子量及分布的变化均证明反应过程生成了CPVC-cg-AA。同时,本文还讨论了反应温度、单体含量、反应时间、氯气流量以及DOP含量对产物接枝率以及力学性能的影响,并用DSC和DMA进行了分析,确立最佳接枝反应条件为:反应温度120℃,反应时间3h,AA10份,氯气流量20.0mmol/min,DOP6份,最大接枝率可达1.45%。 另外,以本实验合成的接枝共聚物CPVC-cg-AA官能化高分子为基体,研究了采用DOP包覆碱,制备CPVC羧酸离聚体;并对制备的离聚体进行了FT-IR和1H-NMR分析,在FT-IR中,出现了离子峰吸收峰,在1H-NMR中,离子的引入改变了H的化学环境,进而引起了峰形的变化。还进一步讨论了热稳定剂、离子种类、离子含量、中和度等因素对离聚体力学性能的影响,进行了DMA和DSC测试,最后对铝盐离聚体的溶胀性能进行了研究。研究表明:离聚体的玻璃化转变温度高于接枝共聚物CPVC-cg-AA;离子种类不同、含量不同,力学性能表现出不同的规律;铝盐离聚体的溶胀性随离子含量的增加发生突变。
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